FR2547675A1 - Dissipateur de chaleur pour dispositifs a semi-conducteur - Google Patents
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Abstract
CE DISSIPATEUR DE CHALEUR COMPREND UN CORPS20 CONDUCTEUR DE LA CHALEUR QUI COMPORTE UNE FACE31 AGENCEE DE FACON A POUVOIR ETRE MISE EN CONTACT AVEC UN SEMI-CONDUCTEUR27 A REFROIDIR ET UNE PINCE21 CONCUE POUR VENIR EN APPUI CONTRE LE CORPS ET SERRER ELASTIQUEMENT LE SEMI-CONDUCTEUR CONTRE LA FACE DE CONTACT. LA PINCE COMPORTE AU MOINS UN ELEMENT DE FIXATION44 QUI FAIT SAILLIE, COMME LE CONDUCTEUR29 DU SEMI-CONDUCTEUR, AU-DELA D'UN BORD DU CORPS DU DISSIPATEUR, LES ELEMENTS DE FIXATION ETANT UTILISES POUR FIXER LE CORPS ET, DE CE FAIT, LE SEMI-CONDUCTEUR, A UN SUPPORT, TEL QU'UNE PLAQUETTE DE CIRCUIT IMPRIME. AVANTAGEUSEMENT, LA PINCE21 EST FABRIQUEE EN UNE MATIERE SOUDABLE, TELLE QUE DE L'ACIER A RESSORT, TANDIS QUE LE CORPS20 EST FABRIQUE EN UNE MATIERE DIFFERENTE, THERMIQUEMENT CONDUCTRICE, TELLE QUE DE L'ALUMINIUM.
Description
La présente invention se rapporte à des dissipateurs de chaleur,appelés
également des radiateurs thermiques, conçus pour être utilisés avec des dispositifs semi-conducteurs,
tels que des transistors, diodes et triacs.
De nombreux dispositifs à semi-conducteurs engendrent de la chaleur qui, si elle n'est pas dissipée, peut élever
la température du dispositif suffisamment pour l'endommager.
Par conséquent, il est de pratique courante de fixer à un tel dispositif à semiconducteur undissipateur de chaleur qui 10 absorbe la chaleur du dispositif et transfère la chaleur à
l'atmosphère environnante.
Typiquement, un dispositif à semi-conducteur est fourni avec une surface de transmission de chaleur qui peut être fixée par un organe de fixation mécanique, tel qu'une vis à 15 métaux, à un dissipateur de chaleur Le dispositif à semiconducteur et le dissipateur de chaleur assemblés sont ensuite fixés à un support,tel qu'une plaquette de circuit imprimé Un avantage que présente l'utilisation d'un organe de fixation mécanique tel qu'une vis, est qu'on peut créer une 20 pression de contact suffisante entre la surface de transmission de chaleur du dispositif à semiconducteur et le dissipateur de chaleur pour assurer une bonne conduction de la chaleur entre la plaque et le dissipateur de chaleur Un inconvénient de l'emploi d'un organe de fixation mécanique, tel 25 qu'une vis, résulte à la fois du coût de la vis et du coût
du processus d'assemblage utilisant une vis et qui est nécessairement long.
Pour cette raison, on a suggéré d'utiliser des dissipateurs de chaleur qui serrent élastiquement le dispositif à semi-conducteur, ce qui évite la nécessité d'avoir à utiliser un organe de fixation mécanique Chacun de ces dissipateurs de chaleur présente un inconvénient ou un autre qui le rend rien moins qu'idéal pour l'objet auquel il est destiné Par exemple, chacun des dissipateurs de chaleur décrits et repré35 sentés dans les brevets des EUA n 4 012 769, n 4 215 361 et n 4 235 285 serre élastiquement le dispositif à semiconducteur avec lequel il est utilisé Cependant, aucun de ces dissipateurs de chaleur ne fournit des moyens pour fixer le dissipateur de chaleur à un support tel qu'une plaquette
de circuit imprimé.
Le brevet des EUA n 3 548 927 représente un dissipa5 teur de chaleur auquel est fixé un dispositif à semi-conducteur au moyen d'une pince élastique Cependant, la fixation du dissipateur de chaleur à un support est effectuée au
moyen de vis qui traversent des trous formés dans le dissipateur de chaleur Ceci nécessite une opération d'assemblage 10 qui prend du temps.
Dans le brevet des EUA n 4 054 901 est représenté un dissipateur de chaleur qui serre élastiquement un dispositif à semiconducteur et qui est muni de pattes de fixation venues de matière pour joindre le dissipateur de chaleur à un 15 support Cependant, ce dissipateur de chaleur présente deux inconvénients distincts En premier lieu, l'organe qui presse élastiquement le dispositif à semi-conducteur contre le dissipateur de chaleur est une partie pliée en sens inverse de la pièce de matière qui forme le dissipateur de chaleur Par conséquent, l'importance de la pression de contact que cet organe peut engendrer entre le dispositif à semiconducteur et le dissipateur de chaleur est limitée Etant donné que la conduction de chaleur entre le semi-conducteur et le dissipateur de chaleur est une fonction de la pression 25 de contact entre eux, il est important que la pression de
contact soit suffisante Le dissipateur de chaleur de ce brevet est incapable de fournir la pression de contact requise.
En second lieu,Etant donnéque lespattesde fixation de ce dissipateur de chaleur sont formées dans la même pièce de ma30 tière que le reste du dissipateur de chaleur, l'ensemble du dissipateur de chaleur doit être formé en une matière soudable relativement onéreuse, telle que du cuivre, de façon que les pattes de fixation puissent être soudées au support ou, si le dissipateur de chaleur est fabriqué en une matière 35 moins onéreuse, telle que de l'aluminium, qui ne peut pas être soudée, les pattes de fixation doivent être munies d'un placage en une matière soudable, telle que du zinc ou du cuivre Dans les deux cas, le coût du dissipateur de chaleur
s'accroit considérablement.
On a également suggéré de fabriquer un dissipateur de
chaleur en une matière non soudable relativement bon marché 5 et en fixant des pattes soudables au dissipateur Bien que ceci entraîne une économie en coût de matière, le coût de la fixation des pattes séparées accroit le coût total de fabrication.
L'un des buts de la présente invention est de réaliser 10 un dissipateur de chaleur pour un dispositif à semi-conducteur qui serre élastiquement le semi-conducteur avec une
force suffisante pour produire une pression de contact élevée entre le semi-conducteur et le dissipateur de chaleur.
En même temps, un autre but connexe de l'invention est de réaliser un dissipateur de chaleur comprenant un corps, qui peut être fabriqué en une matière relativement peu onéreuse, et une pince élastique, qui peut être fabriquée en une matière soudable, la pince servant non seulement à presser le dispositif à semi-conducteur contre le corps du dissipateur 20 de chaleur mais fournissant également des saillies qui s'étendent au-delà du corps du dissipateur de chaleur et servent de moyens pour fixer le dissipateur de chaleur et, par conséquent, le dispositif à semiconducteur,à un support, tel qu'une plaquette de circuit imprimé Encore un autre but de 25 la présente invention est de réaliser un tel dissipateur de chaleur dans lequel le corps et la pince sont d'une fabrication bon marché et peuvent être facilement et rapidement
assemblés avec un dispositif à semi-conducteur.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'in30 vention apparaitront à la lecture de la description qui va
suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels:
la Fig 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dissipateur de chaleur selon l'invention assemblé à un dispositif à semiconducteur.
la Fig 2 est une vue éclatée,en perspective,du dispositif à semiconducteur et du corps et de la pince du dissipateur de chaleur; la Fig 3 est une vue en coupe longitudinale représentant le dissipateur de chaleur avec la pince dans une position intermédiaire pendant l'assemblage du dispositif à semiconducteur au dissipateur de chaleur; la Fig 4 est une vue en coupe longitudinale,prise suivant la ligne 4-4 de la Fig 1; la Fig 5 est une vue en coupe transversale,prise suivant la ligne 5-5 de la Fig 4; la Fig 6 est une vue en perspective d'un second mode 10 de réalisation d'un dissipateur de chaleur, selon la présente invention,assemblé à un dispositif à semi-conducteur; la Fig 7 est une vue éclatée,en perspective, du dispositif à semi-conducteur et du corps et de la pince du dissipateur de chaleur; la Fig 8 est une vue en élévation latérale du corps et de la pince du dissipateur de chaleur assemblés; la Fig 9 est une vue en coupe longitudinale,prise suivant la ligne 9-9 de la Fig 6; la Fig 10 est une vue en coupe transversale,prise sui20 vant la ligne 10-10 de la Fig 9; la Fig 11 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la pince représentée sur la Fig 1; la Fig 12 est une vue,semblable à celle de la Fig 3, montrant la pince de la Fig 11 à une étape intermédiaire 25 d'assemblage avec le corps du dissipateur de chaleur; la Fig 13 est une vue,semblable à celle de la Fig 4, représentant l'assemblage final du dissipateur de chaleur et du dispositif à semi-conducteur; la Fig 14 est une vue en perspective d'un autre mode 30 de réalisation d'une pince; la Fig 15 est une vue en coupe longitudinale,montrant la pince de la Fig 14 assemblée à un corps de dissipateur de chaleur et à un dispositif à semiconducteur; et
la Fig 16 est une vue en coupe transversale, prise sui35 vant la ligne 1616 de la Fig 15.
Un mode de réalisation d'un dissipateur de chaleur choisi pour illustrer la présente invention et représenté sur les Fig 1 à 5 comporte un corps 20 de dissipateur de chaleur et une pince 21 Le corps 20 est, de préférence, formé dans une pièce de tôle métallique initialement plate pliée sous une forme en U pour former deux parois verticales 22 jointes par une partie centrale 23 Chaque paroi 22 est munie d'une série de fentes parallèles qui délimitent des ailettes 24 qui contribuent à dissiper la chaleur absorbée
par le corps 20.
Le dissipateur de chaleur est utilisé avec un disposi10 tif 27 à semiconducteur qui comporte un corps 28 en matière plastique à l'intérieur duquel le semi-conducteur est enrobé, des conducteurs électriques 29 s'étendant à partir du corps en matière plastique et une plaque 30 de transmission de la chaleur s'étendant le long et à partir d'une face du corps 28 en matière plastique Lorsque le dispositif 27 à semi-conducteur est assemblé au dissipateur de chaleur, la plaque 30 de transmission de la chaleur est pressée en contact avec la face 31 de la partie centrale 23 du corps qui fait face à la direction dans laquelle les parois 20 22 font saillie à partir de la partie centrale 23 La face de contact 31 est munie de moyens pour positionner le dispositif 27 à semi-conducteur dans une position désirée par rapport au corps 20 Dans le présent exemple, les moyens de positionnement sont constitués par un évidement rectangulaire 25 32 qui a des dimensions à peu près égales ou légèrement plus grandes que les dimensions de la plaque 30 de transmission
de la chaleur.
Chaque paroi verticale 22 du corps 20 est munie d'un doigt 35 qui est découpé à l'emporte-pièce dans la matière de la paroi qui le porte et qui fait saillie en direction de la paroi opposée 22 Les doigts 35 définissent, entre eux, un axe de pivot autour duquel la pince bascule pendant l'opération d'assemblage, comme on le décrira ci-dessous Chaque paroi 22 porte également un élément de verrouillage 36 qui est découpé à l'emporte-pièce dans la matière de la paroi et qui fait saillie en direction de la paroi opposée 22 Une patte d'espacement 37 fait saillie à partir de chaque paroi 22. La pince 21 est formée en un unique tronçon de fil à ressort et est pliée pour former une partie centrale 38 sensiblement droite, des boucles 39 à chaque extrémité de la
partie centrale 38 et des bras élastiques 40.
On assemble la pince 29 préalablement au dissipateur de chaleur 20 en la plaçant entre les parois verticales 22, les boucles 39 étant montées par enclenchement brusque par dessus les doigts 35 L'élasticité inhérente de la pince 21 permet ce mouvement Chaque boucle 39 est libre de coulisser 10 autour de son doigt respectif 35 et de cette manière les doigts 35 forment des points de pivotement autour desquels
la pince 21 peut tourner Le dissipateur de chaleur 20 avec la pince préassemblée 21 est prêt à recevoir le dispositif27 à semi-conducteur.
Le dispositif 27 à semi-conducteur est placé dans l'évidement 32 Dans cet emplacement, les conducteurs 29 s'étendent au-delà du bord 43 de la partie centrale 23 du corps et même au-delà du bord de la patte d'espacement 37,comme plus particulièrement représenté sur les Fig 3 et 4 On fait alors tourner la pince 21, qui peut être dans la position relative représentée sur la Fig 3, en sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à la position représentée sur la Fig 4 A ce point, chaque bras à ressort 40 est enclenché brusquement au-dessous d'un des éléments de verrouillage 25 36 En même temps, la partie centrale 38 de la pince appuie vers le bas contre la surface supérieure de la plaque 30 de transmission de la chaleur, créant, de ce fait, une forte pression de contact entre la plaque 30 et la face de contact 31 du corps 20 On notera que la pince 21 sert à monter le dispositif 27 à semi-conducteur sur le corps 20 et, par conséquent, la partie centrale 31 de la pince 21 pourrait venir en appui contre le corps 28 en matière plastique du dispositif à semi-conducteur au lieu d'être en appui contre la
plaque 30.
Les extrémités libres 44 des bras élastiques 40 font saillie au-delà du bord 42 du corps et également au-delà des bords des pattes d'espacement 37 Le dispositif à semi-conducteur et le dissipateur de chaleur assemblés peuvent être ensuite montés de la manière habituelle sur un support tel qu'une plaquette 45 de circuit imprimé représentée en traits mixtes sur la Fig 4 La plaquette 45 comporte des ouvertures dans lesquelles passent les conducteurs électriques 29 de sorte que leurs extrémités libres peuvent être soudées au circuit électrique porté par la plaquette La plaquette 45 comporte des ouvertures par lesquelles passent les extrémités libres 44 de la pince 21 de sorte que ces extrémités peuvent être soudées à un élément approprié porté par la plaquette. 10 On comprendra, par conséquent, que la pince 21 remplit deux fonctions, à savoir, fixer le dispositif 27 à semi-conducteur
au corps 20 et fournir des moyens pour fixer l'ensemble de semiconducteur et de dissipateur de chaleur à un support.
Un avantage de l'invention réside en-ce qu'on peut fa15 briquer le dissipateur de chaleur 20 en une matière thermiquement conductrice relativement bon marché qui n'est pas soudable étant donné qu'aucune partie du corps 20 ne sert de moyen de fixation pour l'ensemble On peut fabriquer la pince 21 en une matière mauvaise conductrice de la chaleur, 20 telle que du fil d'acier, qui n'est pas, non plus, onéreuse et qui peut être soudée de sorte que les extrémités libres du fil peuvent servir d'éléments de fixation pour souder l'ensemble à un support, tel qu'une plaquette de circuit imprimé. Un autre mode de réalisation de l'invention a été repré senté sur les Fig 6 à 10 Le dissipateur de chaleur de ce
mode de réalisation comporte un corps 48 et une pince 49.
Le corps 48 peut être une pièce extrudée en une matière thermiquement conductrice, de préférence un métal tel que l'a30 luminium Le corps 48 comporte une âme centrale 50 flanquée de deux ailes ou parois latérales 51 A l'extérieur de chaque paroi latérale se trouve un groupe d'ailettes de refroidissement 52 s'étendant longitudinalement Un canal 53 qui a, en section transversale, une forme partiellement cir35 culaire s'étend longitudinalement le long de chaque groupe d'ailettes Une face 54 de l'âme 50 qui doit être en contact avec le dispositif 27 à semi-conducteur est munie d'un court pion de positionnement vertical 55 La face 54 est également munie d'une rampe 56 qui s'élève à partir d'un bord de l'âme 50 en direction du pion 55 puis se termine abruptement
à un point espacé du pion 55.
La pince 49 est fabriquée en un seul tronçon de fil à ressort qui peut être en acier, et elle est pliée pour
former une partie centrale 59 approximativement rectiligne.
Aux extrémités de la partie centrale 59, le fil est plié sous une forme entrecroisée comportant des bras 57 et 58 en croix 10 et à chacune des autres extrémités de la croix le fil est à
nouveau plié en un coude 60 pour former des bras 61 approximativement rectilignes.
On pré-assemble la pince 49 avec le dissipateur de chaleur 48 en introduisant les extrémités libres 64 des bras 61 15 de la pince dans les extrémités ouvertes des canaux 53 On pousse la pince de façon que les bras 61 se déplacent longitudinalement dans les canaux Lorsque la partie centrale 59 de la pince 49 atteint le bord de l'âme 50 o la rampe 56 est située, la partie centrale 59 gravit la rampe, ce qui tend la pince en déplaçant la partie centrale 59 jusqu'à une position espacée au-dessus de la face de contact 54 Lorsque la partie centrale 59 de la pince franchit l'extrémité de la rampe 56,elle reste espacée au-dessus de la face de contact 54 étant donné que le bras 58 de la croix est maintenant 25 sur la rampe 56 A ce point, le pré-assemblage de la pince
et du dissipateur de chaleur est achevé.
On place le dispositif 27 à semi-conducteur sur la face de contact 54 du corps 48, le pion 55 s'étendant dans le trou habituel 62 prévu dans la plaque 30 de transmission de la chaleur du dispositif à semi-conducteur Ceci positionne le
dispositif à semi-conducteur de sorte que les conducteurs 29 s'étendent au-delà du bord 63 du corps 48, comme plus particulièrement représenté sur les Fig 8 et 9.
On continue ensuite de déplacer la pince 49 dans la di35 rection décrite ci-dessus, c'est-à-dire, en direction du dispositif 27 à semi-conducteur Lorsque le bras 58 de la croix atteint l'extrémité de la rampe 56, le bras 58 de la croix et la partie centrale 59 se déplacent brusquement vers le bas en direction de la face de contact 54 Il en résulte que la partie centrale 59 vient en contact avec la surface exposée de la plaque 30 (voir les Fig 6, 9 et 10) En outre, les coudes 60 de la pince ont atteint le corps 48,comme représenté sur les Fig 6, 8 et 9. A ce point, la partie centrale 59 appuyant sur la plaque 30 produit une pression de contact élevée entre la plaque 30 et la face de contact 54 du corps 48 En outre, 10 les extrémités libres 64 des bras 61 font saillie au-delà du bord 63 du corps 48 Comme décrit ci-dessus en se référant au mode de réalisation des Fig 1 à 5, les conducteurs 29 et les extrémités libres 64 passent dans des ouvertures formées dans une plaquette 45 du circuit imprimé de façon à permettre la fixation des extrémités à la plaquette
et la fixation des conducteurs 29 au circuit électrique.
Dans ce cas également, la pince 49 remplit la double fonction de fixer le dispositif 27 à semi-conducteur au corps 48 du dissipateur de chaleur et également de fournir des moyens 20 de fixation 64 pour joindre l'ensemble de dispositif à semiconducteur et de dissipateur de chaleur à la plaquette de
circuit imprimé.
On pourrait utiliser des moyens autres que la rampe 56 pour espacer la partie centrale 59 de la pince 49 au-dessus 25 de la face de contact 54 jusqu'à ce que la partie centrale soit située dans l'emplacement approprié pour se rabattre sur la plaque 30 Par exemple, on peut munir la face intérieure de chaque paroi latérale 51 d'une nervure s'étendant longitudinalement espacée au-dessus de la face de contact 54. 30 Dans ce cas, lorsque les bras 61 coulissent dans les canaux 53, les extrémités de la partie centrale 59 sont amenées à gravir les nervures Au voisinage de l'emplacement o se trouve la plaque 30 chaque nervure se termine de sorte que la pince 49 arrive à la fin de son déplacement dans le corps 35 48, la partie centrale 59 quitte les nervures et se rabat
brusquement sur la plaque 30.
Le mode de réalisation du dissipateur de chaleur selon 1 O la présente invention représenté sur les Fig 11 à 13 utilise un corps 20 ' semblable au corps 20 représenté sur les Fig 1 à 5 Par conséquent, on a désigné les éléments du corps 20 ' semblables aux éléments représentés sur les Fig. 1 à 5 par les mêmes références numériques que celles utilisées dans ces figures précédentes, suivies du signal prime (') Dans ce mode de réalisation, la pince 21 en fil à ressort est remplacée par une pince 67 fabriquée en tôle pliée,
par exemple en une tôle métallique appropriée.
La pince 67 a une forme en U formant deux bras parallèles 68 assemblés par une partie de liaison ou pont central 69 Chaque bras est muni d'un trou 70 conçu pour coopérer avec les doigts 35 ' qui font saillie à partir des parois 22 ' du corps 20 ' Chaque bras 68 comporte une ouver15 ture 71 conçue pour coopérer avec les éléments de verrouillage 36 ' qui font saillie à partir de chaque paroi 22 ' du corps 20 ' Le pont central 69 porte une languette élastique 72 formée par découpage et pliage d'une partie de la matière du pont L'élasticité inhérente de la matière de la pince a 20 pour effet que la languette 72 est,en fait,jointe au pont 69 par une charnière élastique 73 qui est formée par la ligne suivant laquelle la languette 72 est pliée hors du plan du
pont 69.
Comme dans le cas des modes de réalisation précédents, 25 on pré-assemble la pince 67 au dissipateur de chaleur 20 ' en la plaçant entre les parois verticales 22 ' et en enclenchant les trous 70 sur les doigts 35 ' L'élasticité inhérente de la pince 67 permet ce mouvement Le bord de chaque trou est libre de coulisser autour de son doigt respectif 35 ' et, de cette manière, les doigts 35 ' définissent les points de pivotement autour desquels la pince 67 peut tourner Le dissipateur de chaleur 20 ' avec la pince pré-assemblée 67 est prêt
à recevoir le dispositif 27 à semi-conducteur.
On place tout d'abord le dispositif 27 à semi-conduc35 teur dans l'évidement 32 ' formé dans la face de cor tact 31 '.
Dans cette position, les conducteurs 29 du dispositif à semiconducteur s'étendent au-delà du bord 43 ' de la partie cen-
traie 23 ' du corps, comme représenté sur les Fig 12 et 13.
On déplace alors la pince 67 en rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre depuis la position de la Fig 12 jusqu'à celle de la Fig 13 A ce point, chaque ouverture 71 est enclenchée brusquement sur l'un des éléments de verrouillage 35 ' En même temps, la languette élastique 72 appuie vers le bas contre la surface supérieure de la plaque 30 de transmission de la chaleur du dispositif 27 à semi-conducteur De cette manière, une très forte force est appliquée 10 à la plaque 30 créant, de ce fait, une pression de contact élevée entre la plaque 30 et la face de contact 31 ' du corps '. Des pattes de fixation 74 qui font saillie à partir des bras 68 font également saillie au-delà du bord 43 ' du corps 15 20 ' On peut maintenant monter le dispositif à semi-conducteur et le dissipateur de chaleur assemblés sur un support, tel qu'une plaquette 45 de circuit imprimé (Fig 13) Comme décrit ci-dessus, la plaque comporte des ouvertures dans lesquelles passent les conducteurs électriques 29 et les pattes de fixation de sorte que les conducteurs peuvent être connectés au circuit électrique et que les pattes peuvent
être soudées à la plaquette.
Le mode de réalisation d'un dissipateur de chaleur selon la présente invention représenté sur les Fig 14 à 16 25 utilise un corps 48 ' semblable au corps 48 représenté sur les Fig 6 à 10 Par conséquent, on a désigné les éléments du corps 48 ' semblables aux éléments représentés sur les Fig 6 à 10 par les mêmes références numériques que celles utilisées dans ces figures précédentes suivis d'un signal 30 prime (') Une différence entre le corps 48 ' et le corps 48 précédemment décrit est que chaque paroi latérale 51 ' est munie d'une lèvre 77 s'étendant suivant la longueur de sa paroi respective 51 ' en surplomb au-dessus de la face
de contact 54 ' de l'âme 50 '.
Dans le mode de réalisation des Fig 14 à 16, la pince 49 en fil à ressort utilisée dans le mode de réalisation des Fig 6 à 10 est remplacée par une pince 78 fabriquée en tôle pliée par exemple en un métal approprié La pince 78
comporte une partie centrale en forme de U qui comporte un âme 79 flanquée de deux parois verticales 80 Un bras élastique 81 en forme de V s'étend latéralement à partir de l'ex5 trémité supérieure de chaque paroi 80.
L'âme 79 porte une languette élastique 82 formée en
découpant et en pliant une partie de la matière de l'âme.
Du fait de l'élasticité inhérente de la tôle métallique dans laquelle la pince 78 est formée, la languette 82 est assem10 blée à l'âme 79 par une charnière élastique 83 formée par la ligne de pliage suivant laquelle la languette 82 est pliée hors du plan de l'âme 79 Une ouverture 84 est formée adjacente à l'ouverture créée dans l'âme 79 par le pliage de la languette 82 hors du plan de l'âme, l'ouverture 84 ayant des 15 dimensions légèrement supérieures à celles du corps 28 en matière plastique du dispositif 27 à semi-conducteur Une patte
de fixation 85 s'étend à partir de chaque paroi 80.
Lorsqu'on assemble le dissipateur de chaleur au dispositif 27 à semiconducteur, on place tout d'abord le dispo20 sitif 27 sur la face de contact 54 ' du corps 48 ' de façon que le pion 55 pénètre dans le trou habituel 62 formé dans
la plaque 30 de transmission de la chaleur du dispositif à semiconducteur Ceci positionne le dispositif à semi-conducteur de sorte que les conducteurs 29 s'étendent au-delà 25 du bord 63 ' du corps 48 ', comme représenté sur la Fig 15.
On maintient alors la pince 78 directement au-dessus du corps 48 ' et on la pousse vers le bas en direction de la face de contact 54 ' Les surfaces extérieures des parties divergeant vers le haut des bras élastiques 81 viennent en 30 appui contre les lèvres 77 et les bras sont, de ce fait, élastiquement sollicités l'un vers l'autre Lorsque les bras 81 glissent au-delà des lèvres 77,ils se déplacent élastiquement vers l'extérieur au-dessous des lèvres,verrouillant aussi la pince 78 dans la position représentée sur les Fig. 35 15 et 16 A ce point, la languette élastique 82 appuie vers le bas sur la plaque 30 de transmission de la chaleur du dispositif 27 à semi-conducteur produisant un contact sous une forte pression entre la plaque 30 et la face de contact 54 ' du corps 48 ' En outre, les pattes de fixation 85 font saillie au-delà du bord 63 ' du corps 48 'du dissipateur Par conséquent, comme décrit ci-dessus, les extrémités libres des conducteurs 29 et des pattes 85 peuvent traverser des ouvertures formées dans une plaquette 45 de circuit imprimé (Fig. ) pour permettre la connexion des conducteurs au circuit électrique porté par la plaquette et le soudage des pattes
à la plaquette.
On comprendra que dans chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus, le corps du dissipateur de chaleur peut être fabriqué en une matière thermiquement conductrice relativement bon marché,telle que de l'aluminium,et que la pince élastique peut être fabriquée en une matière soudable De 15 cette manière, la pince peut servir à appliquer une forte pression de contact entre le dispositif à semi-conducteur et la face de contact du corps du dissipateur de chaleur et on peut également utiliser une partie de la pince pour fixer par soudage l'ensemble du dispositif à semi-conducteur et du dissipateur de chaleur à un support,tel qu'une plaquette
de circuit imprimé.
On a décrit et représenté l'invention en se référant à des modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemple, et il est possible d'apporter de nombreuses modi25 fications à l'invention sans s'écarter pour cela de son esprit Il est, par conséquent, bien entendu que l'invention n'est pas limitée à des modes de réalisation spécifiques
sauf dans la mesure définie par les revendications annexées.
Claims (18)
1 Un dissipateur de chaleur conçu pour être utilisé avec un dispositif ( 27) à semi-conducteur qui doit être monté sur un support ( 45), caractérisé en ce qu'il comporte: un corps ( 20; 48; 20 '; 48 ') en une matière thermiquement conductrice ayant une face ( 31; 54; 31 '; 54 ') conçue pour être mise en contact avec le dispositif à semi-conducteur, le corps comportant des moyens de positionnement ( 32; 55; 32 '; 55 ') pour définir la position du dispositif à semi-conduc10 teur par rapport à la face de contact, le corps ayant un bord ( 43; 63; 43 '; 63 ') au-delà duquel les conducteurs électriques ( 29) du dispositif à semi-conducteur s'étendent lorsque le dispositif est disposé dans sa position prédéfinie; et une pince ( 21; 49; 67; 78) conçue pour pouvoir venir 15 en appui contre le corps et serrer élastiquement le dispositif à semi-conducteur contre la face de contact, la pince comportant au moins un élément de fixation ( 44; 64; 74; 85) qui fait saillie au-delà du bord du corps, lorsque la pince est dans sa position de fonctionnement sur le corps,pour
joindre le corps et, par conséquent, le dispositif à semiconducteur, au support.
2 Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 21; 49; 67; 78) est fabriquée en
une matière soudable qui est différente de la matière dont 25 le corps est formé.
3 Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 21; 49) est constituée par un
unique tronçon de fil à ressort plié.
4 Dissipateur de chaleur selon la revendication 3, carac30 térisé en ce que chacunedes deux extrémités libres ( 44; 64)
du tronçon de fil constitue l'un des éléments de fixation.
Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 67; 78) est constitué par une
unique pièce de tôle pliée.
6 Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 35; 35 ') portés par le corps et susceptibles de coopérer avec la pince définis-
sant un axe de pivot autour duquel la pince( 21; 67) peut pivoter par rapport au corps ( 20; 20 ') et des moyens de verrouillage ( 36; 36 ') portés par le corps pour maintenir la pince dans une position fixe par rapport au corps dans laquelle la pince peut presser élastiquement un dispositif ( 27) à semi-conducteur contre la face de contact du corps. 7 Dissipateur de chaleur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps ( 20; 20 ') est constitué par un organe en forme de U ayant deux parois verticales ( 22; 22 ') 10 reliées entre elles par une partie ( 23; 23 ') qui présente la face du contact ( 31; 31 '), les moyens ( 35; 351) définissant un axe de pivot et les moyens de verrouillage ( 36; 36 ')
étant portés par les parois verticales du corps.
8 Dissipateur de chaleur selon la revendication 7, carac15 térisé en ce que la pince ( 21) est constituée par un unique tronçon de fil à ressort plié, la partie centrale ( 38) du fil étant conçue pour presser le dispositif ( 27) à semiconducteur contre la face de contact ( 31) du corps ( 20), les parties du fil situé de part et d'autre de la partie cen20 trale étant pliée pour former des boucles ( 39) conçues pour coopérer avec les moyens ( 35) définissant un axe de pivot du corps, et les deux parties d'extrémité du fil formant des bras élastiques ( 40) conçus pour venir en appui contre les
moyens de verrouillage ( 36) du corps afin de verrouiller la 25 pince par rapport au corps.
9 Dissipateur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie centrale ( 38) du fil s'étend approximativement sur toute la largeur de la face de contact ( 31) du corps ( 20) depuis l'une des parois verticales ( 22) 30 jusqu'à l'autre.
Dissipateur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens formant un axe de pivot sont constitués par des saillies ( 35) dont une s'étend à partir
de chaque paroi verticale ( 22)du corps, chaque boucle du fil 35 s'étendant autour d'une des saillies.
11 Dissipateur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage ( 36) comprennent des saillies ( 36) dont une s'étend à partir de chaque paroi verticale ( 22) du corps, chaque bras élastique ( 40) du corps étant en appui contre un côté de la saillie qui fait face
à la face de contact ( 38) du corps.
12 Dissipateur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité libre ( 44) de chaque partie d'extrémité ( 40) du fil s'étend au-delà du contour du corps
( 20) pour former lesdits éléments de fixation.
13 Dissipateur de chaleur selon la revendication 7, carac10 térisé en ce que la pince ( 67) est constituée par une unique pièce de tôle métallique pliée sous une forme en U comportant deux bras parallèles ( 68) reliés entre eux par un pont central ( 69), chaque bras de la pince étant conçu de manière à s'étendre le long d'une paroi verticale ( 22 ') du corps ( 20 '), chaque bras de la pince comportant des moyens ( 70), pour coopérer de manière rotative avec les moyens ( 35 ') portés par les parois du corps et comportant des moyens( 71) pour coopérer avec les moyens de verrouillage ( 36 ') portés
par les parois du corps et le pont central ( 69) portant des 20 moyens ( 72) pour presser le dispositif ( 27) à semi-conducteur contre la face de contact ( 31 ') du corps.
14 Dissipateur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens définissant un axe de pivot comprennent des saillies ( 35 ') dont une s'étend à partir de 25 chaque paroi verticale ( 22 ') du corps ( 20 ') et les moyens
coopérants comprennent des ouvertures ( 70) dont une est formée dans chaque bras ( 68) pour recevoir l'une des saillies.
Dissipateur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent des saillies ( 36 ') dont une s'étend à partir de chaque paroi verticale ( 22 ') du corps ( 20 '), chaque bras ( 68) de la pince ( 67) comportant une ouverture ( 71) pour recevoir l'une des saillies. 16 Dissipateur de chaleur selon la revendication 13, carac35 térisé en ce que les moyens de pression portés par le pont
central ( 69) de la pince ( 67) comprennent une languette élastique ( 72) qui fait saillie hors du plan du pont.
17 Dissipateur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte des pattes ( 74) dont une s'étend à partir de chaque bras de la pince, ces pattes étant formées
dans la même pièce de matière que le reste de la pince et ser5 vant d'éléments de fixation.
18 Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 49) est constituée par un unique tronçon de fil à ressort plié, la partie centrale ( 59) du fil étant conçue pour pressser le dispositif ( 27) à semi-conduc10 teur contre la face de contact ( 54) du corps ( 48), les extrémités du fil formant les bras ( 61) de la pince, et le corps comportant des canaux ( 53) dont un est disposé de chaque côté de la face de contact ( 54),pour recevoir les bras de
la pince.
19 Dissipateur de chaleur selon la revendication 18, caractérisé en ce que les bras ( 61) de la pince sont approximativement rectilignes et les canaux ( 53) formés dans le corps ( 48) sont ouverts à une de leurs extrémités de sorte qu'on peut faire glisser les bras longitudinalement dans les ca20 naux.
Dissipateur de chaleur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps ( 48) comporte des moyens ( 56) pour maintenir la partie centrale ( 59) du fil ( 49) dans une disposition espacée de la face de contact ( 54) pendant que les 25 bras ( 61) du fil sont introduits dans les canaux ( 53),les moyens de maintien permettant à la partie centrale du fil
de se rabattre vers la face de contact lorsque les bras atteignent leur position finale d'insertion dans les canaux.
21 Dissipateur de chaleur selon la revendication 20, carac30 térisé en ce que les moyens de maintien comprennent une rampe ( 56),formée sur la face de contact ( 54),qui s'élève dans le sens de déplacement de la pince lorsqu'on assemble
cette dernière au corps ( 48).
22 Dissipateur de chaleur selon la revendication 18, carac35 térisé en ce que l'extrémité libre ( 64) de chacun des bras ( 61) du fil s'étend audelà du contour ( 63) du corps pour
former l'un desdits éléments de fixation.
23 Dissipateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 78) est constituée par une unique pièce de tôle métallique pliée de façon à former une région centrale ( 79) et des bras élastiques ( 81),un de chaque côté 5 de la région centrale, la région centrale portant des moyens ( 82) pour presser le dispositif ( 27) à semi- conducteur contre la face de contact ( 54 ') du corps ( 48 ')et le corps comportant deux parois verticales ( 51 '),une de chaque côté de la face de contact, chaque paroi comportant une lèvre ( 77) en 10 surplomb au- dessus de la face de contact contre laquelle le
bord libre du bras correspondant ( 81) de la pince est maintenu lorsque la pince et le corps sont assemblés.
24 Dissipateur de chaleur selon la revendication 23, caractérisé en ce que les bras élastiques ( 81) de la pince ( 78) 15 divergent dans une direction en éloignement de la face de contact 54 ') du corps ( 48 ') lorsque les pièces sont assemblées, les bras étant compressibles en rapprochement l'un de l'autre de sorte que,lorsque la pince est déplacée en direction de la face de contact, au cours de l'assemblage 20 de la pince et du corps, les bras élastiques sont comprimés l'un vers l'autre par les parois verticales du corps jusqu'à ce qu'ils s'engagent brusquement au-dessous de lèvres
( 77) portées par le corps.
Dissipateur de chaleur selon la revendication 23, ca25 ractérisé en ce qu'il comporte une patte ( 85) s'étendant à
partir de la pince ( 78) et formée dans la même pièce de matière que le reste de la pince et servant de moyens de fixation.
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| FR2728398A1 (fr) | Douille de petite lampe pour panneau ou plaquette imprimee | |
| FR2697873A1 (fr) | Dispositif de fixation d'un habillage de siège, procédé utilisant ce dispositif et siège obtenu conformément à ce procédé. | |
| EP0145542B1 (fr) | Connecteur à force d'insertion nulle pour support rectangulaire de circuit, et pince de fermeture pour un tel connecteur | |
| EP0148051B1 (fr) | Procédé et dispositif de connexion électrique fixé de tresses sur des plages d'amenée de courant | |
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| FR2971026A1 (fr) | Dispositif de connexion pour assembler deux profiles. | |
| FR2755790A1 (fr) | Commutateur a bouton-poussoir miniature, notamment pour une unite de disque souple | |
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| CA2244503C (fr) | Dispositif de fixation de pieces d'un appareil electromenager | |
| FR2663494A1 (fr) | Dispositif electronique a substrat et boitier pour plaquette a circuit imprime. | |
| FR2518192A1 (fr) | Dispositif d'assemblage de deux pieces, telles que deux profiles realises par exemple en alliage leger | |
| FR2936657A1 (fr) | Borne de connexion electrique comprenant un alveole et une patte de connexion appartenant a la meme piece | |
| EP0099806B1 (fr) | Echangeur de chaleur à tubes verrouillés au collecteur | |
| EP0023165B1 (fr) | Plate-forme support de grille de connexion, notamment pour boîtier de circuits intégrés, et boîtier comportant une telle plate-forme | |
| EP0700084A1 (fr) | Dispositif de fixation de composants électroniques de puissance contre un dissipateur et procédé de montage sur un circuit imprimé | |
| FR2583469A1 (fr) | Ecrou encage | |
| EP2157592B1 (fr) | Ensemble articulé à basculement | |
| FR2669971A1 (fr) | Dispositif pour relier plusieurs pieces ou parties les unes aux autres. | |
| FR2842027A1 (fr) | Curseur sectionneur de neutre pour bloc de jonction electrique | |
| EP1729359B1 (fr) | Dispositif de retenue et de connexion pour pile |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |